由于能量的限制及其对总损耗的影响,介电基板的选择在射频频率下起着重要作用。与能量存储相关的基板介电常数显著影响电路在较高频率下的性能。根据介电常数行为,基板被分为有损介电常数或良好介电常数。损耗角正切值取决于介电常数,并影响传输线的品质因数。在硅中,由于金属-半导体结,金属接触会产生肖特基接触。这需要进行适当的公式化和建模,以预测电路行为。本文研究并详细介绍了掺杂、载流子迁移率、频率等各种现象是影响介电常数的主要因素,并研究了它们对损耗角正切的作用
本文描述了n型GaAs衬底的晶体取向对在不同n型GaAs衬底取向(即(100)、(311)A和(311)B GaAs面)上生长的厚度为120nm的磺化聚苯胺 (SPAN) 薄膜电学性能的影响。利用室温和不同温度(60−360 K)下的电流密度-电压 (J−V) 进行电学表征。从正向J−V特性中提取了理想因子 (n)、肖特基势垒高度 (Φb) 和活化能 (Ea)。从J−V结果可知,SPAN/(311)B GaAs混合器件在0.5 V时的整流值高于在(100)和(311)A GaAs面上生长的SPAN的整流值。此外,随着这三个异质结器件的温度升高,Φ b 的值增加,n 下降,E a 上升。E a 测量表明,SPAN/(311)B n 型 GaAs 异质结构的 E a 低于在 (100) 和 (311)A n 型 GaAs 平面上生长的 SPAN 样品。这可能与 SPAN/(311)B 中的缺陷数量低于其他两个样品有关。这些结果使得在高指数 GaAs 平面上生长的厚度为 120 nm 的 SPAN 成为未来器件应用的有趣混合器件。
我们展示了与 InP 衬底几乎晶格匹配的低噪声随机合金 (RA) Al 0.85 Ga 0.15 AsSb(以下简称 AlGaAsSb)雪崩光电二极管 (APD)。与数字合金 (DA) 相比,RA 由于易于生长而易于制造。910 nm 厚的 RA AlGaAsSb 在 450 C 左右的低温下生长,通过抑制吸附原子的表面迁移率来减轻相分离。通过 X 射线衍射、Nomarski 和原子力显微镜图像验证了 RA AlGaAsSb 材料的高质量。电容-电压测量发现背景掺杂浓度为 6-7 10 14 cm 3,表明 RA AlGaAsSb 材料中的杂质密度非常低。电流-电压测量是在室温下黑暗条件和 455 nm 激光照射下进行的。击穿发生在 58 V 时。增益为 10 时,暗电流密度为 70 l A/cm 2 。该值比之前报道的 DA AlAs 0.56 Sb 0.44 APD [Yi 等人,Nat. Photonics 13, 683 (2019)] 低三个数量级,比 DA AlGaAsSb [Lee 等人,Appl. Phys. Lett. 118, 081106 (2021)] 低一个数量级,与 RA AlInAsSb APD [Kodati 等人,Appl. Phys. Lett. 118, 091101 (2021)] 相当。此外,测得的过量噪声显示 k(碰撞电离系数比)较低,为 0.01。这些噪声特性使 RA AlGaAsSb 倍增器适合商业应用,例如光通信和 LiDAR 系统。
Yongchen Liu 1 , Wilder Acuna 1 , Huairuo Zhang 2,3 , Dai Q. Ho 1 , Ruiqi Hu 1 , Zhengtianye Wang 1 , Anderson Janotti 1 , Garnett Bryant 4 , Albert V. Davydov 2 , Joshua M. O. Zide 1 , and Stephanie Law 1*
agil.chung@sksiltron.com、bcharles.lee@sksiltron.com、candrey.soukhojak@sksiltron.com、dtawhid.rana@sksiltron.com agil.chung@sksiltron.com、bcharles.lee@sksiltron.com、candrey.soukhojak@sksiltron.com、dtawhid.rana@sksiltron.com agil.chung@sksiltron.com、bcharles.lee@sksiltron.com、candrey.soukhojak@sksiltron.com、dtawhid.rana@sksiltron.com agil.chung@sksiltron.com、bcharles.lee@sksiltron.com、candrey.soukhojak@sksiltron.com、dtawhid.rana@sksiltron.com agil.chung@sksiltron.com, bcharles.lee@sksiltron.com, candrey.soukhojak@sksiltron.com、dtawhid.rana@sksiltron.com agil.chung@sksiltron.com、bcharles.lee@sksiltron.com、candrey.soukhojak@sksiltron.com、dtawhid.rana@sksiltron.com agil.chung@sksiltron.com、bcharles.lee@sksiltron.com、 candrey.soukhojak@sksiltron.com、dtawhid.rana@sksiltron.com agil.chung@sksiltron.com、bcharles.lee@sksiltron.com、candrey.soukhojak@sksiltron.com、dtawhid.rana@sksiltron.com agil.chung@sksiltron.com、bcharles.lee@sksiltron.com、 candrey.soukhojak@sksiltron.com, dtawhid.rana@sksiltron.com agil.chung@sksiltron.com、bcharles.lee@sksiltron.com、candrey.soukhojak@sksiltron.com、dtawhid.rana@sksiltron.com agil.chung@sksiltron.com、bcharles.lee@sksiltron.com、candrey.soukhojak@sksiltron.com、 dtawhid.rana@sksiltron.com
VK2C24 Original :( 0 , 0 ); Chip Size X=2000um ; Y=2300um ;此面积不包含切割道 , 划片道尺寸 60um*60um , Die Size X=2060um ; Y=2360um ;衬底电位 : GND
在本信中,我们介绍了基于五叠自组装 InAs/InAlGaAs 量子点作为活性介质的长波长微盘激光器,这些量子点通过固体源分子束外延在 InP(001)衬底上生长。直径为 8.4 lm 的量子点微盘激光器在脉冲光泵浦条件下在室温下工作。实现了 1.6 lm 的多波长激光发射,低激光阈值为 30 lm W,品质因数为 1336。通过收集到的近场强度分布的“S”形 L-L 曲线、线宽变窄效应和强散斑图案验证了激光行为。所展示的具有低阈值和超紧凑占地面积的长波长激光器可以在集成气体检测和高度局部化的无标记生物和生化传感中找到潜在的应用。
β -氧化镓(β -Ga 2 O 3 )的带隙约为4.9 eV [ 1 ],作为一种新兴的超宽带隙半导体,近年来得到了广泛的研究。由于其具有成熟的块体材料制备、优异的Baliga 品质因数和高电子迁移率等优点[ 2 ],β -Ga 2 O 3 被认为是一种很有前途的日盲紫外(UV)光电探测器、气体传感器、紫外透明导体和大功率电子器件的候选材料[ 3 ,4 ]。虽然块体β -Ga 2 O 3 是外延生长高质量β -Ga 2 O 3 薄膜的理想衬底,但其昂贵的成本和较差的热导率仍然阻碍了同质外延的商业化。因此,在低成本、大尺寸衬底上异质外延β -Ga 2 O 3 薄膜仍然具有重要意义。
图表 9 : SiC 产业链及代表企业 ............................................................................................................................. 6 图表 10 : 导电型碳化硅衬底 ................................................................................................................................. 6 图表 11 : 半绝缘型碳化硅衬底 ............................................................................................................................. 6 图表 12 : WolfSpeed 公司导电碳化硅衬底演进过程 ........................................................................................... 7 图表 13 : SiC 衬底制作工艺流程 ........................................................................................................................... 8 图表 14 : PVT 法生长碳化硅晶体示意图 ............................................................................................................. 8 图表 15 : 用于制备碳化硅的籽晶 ......................................................................................................................... 8 图表 16 : CMP 过程示意图 ................................................................................................................................... 10 图表 17 : CVD 法制备碳化硅外延工艺流程 ........................................................................................................11 图表 18 : SiC 功率器件种类 ............................................................................................................................... 12 图表 19 : SiC-SBD 与 Si-SBD 比较 ..................................................................................................................... 13 图表 20 : SiC-SBD 正向特性 ............................................................................................................................... 13 图表 21 : SiC-SBD 温度及电流依赖性低 ........................................................................................................... 13 图表 22 : SiC-SBD 具有优异的 TRR 特性 ........................................................................................................... 13 图表 23 : SiC MOSFET 与 Si IGBT 开关损耗对比 .............................................................................................. 14 图表 24 : SiC MOSFET 与 Si IGBT 导通损耗对比 .............................................................................................. 14 图表 25 : SiC MOSFET 体二极管动态特性 ......................................................................................................... 14 图表 26 : N 沟道 SiC IGBT 制备技术图 ............................................................................................................. 15 图表 27 : SiC 行业发展阶段曲线 ....................................................................................................................... 16 图表 28 : SiC 市场规模现状及预测 ................................................................................................................... 17 图表 29 : 新能源汽车包含功率器件分布情况 .................................................................................................. 18 图表 30 : 对车载和非车载的器件要求 .............................................................................................................. 18 图表 31 : 车载 OBC 发展趋势 ............................................................................................................................. 19 图表 32 : 硅基材料功率器件的工作极限 ........................................................................................................... 19 图表 33 : 全球新能源汽车碳化硅 IGBT 市场规模 ............................................................................................ 19 图表 34 : 全球新能源汽车市场销量及增长率预测 ............................................................................................ 20 图表 35 : 中国新能源汽车市场销量及增长率预测 ............................................................................................ 20 图表 36 : 2020 年全球新能源乘用车车企销量 TOP10( 辆 ) ................................................................................ 21 图表 37 : 2020 年全球新能源乘用车车型销量 TOP10( 辆 ) ................................................................................ 21 图表 38 : 光伏碳化硅器件优越性 ....................................................................................................................... 22 图表 39 : 全球光伏需求预测 ............................................................................................................................... 22 图表 40 : 全球光伏碳化硅 IGBT 市场规模 ........................................................................................................ 23 图表 41 : 全球光伏 IGBT 市场规模 .................................................................................................................... 23 图表 42 : 2015-2021 年中国累计充电桩数量 ..................................................................................................... 24 图表 43 : 2015-2020 年中国车桩比例 ................................................................................................................. 24 图表 44 : 中国新能源汽车充电桩市场规模及预测 ............................................................................................ 25 图表 45 : 全球充电桩碳化硅器件市场规模 ....................................................................................................... 25 图表 46 : 全球轨道交通碳化硅市场规模及预测 ............................................................................................... 26 图表 47 : 2020 年全球轨道交通运营里程 TOP10 .............................................................................................. 26 图表 48 : 轨道交通碳化硅器件占比预测 ........................................................................................................... 27 图表 49 : 全球轨道交通碳化硅技术采用情况 ................................................................................................... 27 图表 50 : 2015-2025 年中国 UPS 市场规模及预测 ............................................................................................ 28 图表 51 : 2015-2021 年中国 UPS 器件类型情况 ................................................................................................ 28 图表 52 : 2011-2020 年全球 UPS 市场规模及预测 ............................................................................................ 29 图表 53 : 2019-2025 年全球 UPS 碳化硅器件市场规模 .................................................................................... 29 图表 54 : 国外碳化硅衬底技术进展 ................................................................................................................... 30 图表 55 : 碳化硅衬底尺寸市场占比演变 ........................................................................................................... 30
4.1 简介 ................................................................................................................ 58 4.2 最先进的氮化镓衬底 ................................................................................ 59 4.2.1 块状单晶 GaN 衬底 ........................................................................ 59 4.2.2 异质衬底上的 GaN:蓝宝石和碳化硅 ........................................................ 61 4.2.3 硅衬底上 GaN 技术与块状硅和绝缘体上硅 (SOI) 衬底的集成 ............................................................................................................................. 63 4.3 SOI 和块状 Si 衬底上 AlGaN/GaN 异质结构的生长和特性 ............................................................................................................. 66 4.3.1 实验细节 ........................................................................................................ 66 4.3.2 AlGaN/GaN 异质结构的生长 ............................................................................................. 66 4.3.3 结果与讨论 ............................................................................................................. 69 4.4 制备和特性体硅和 SOI 衬底上的 HEMT ...................................................................................... 78 4.4.1 实验细节 ...................................................................................................... 78 4.4.2 AlGaN/GaN HEMT 电气特性 ...................................................................... 78 4.4.3 使用微拉曼分析探测 AlGaN/GaN HEMT 通道温度 ............................................................................................................. 82 4.5 章节摘要 ............................................................................................................. 96